Выбор оптимального сечения для ваших моделей балок S3D и SkyCiv

Узнайте, как использовать SkyCiv Designer для оптимизации использования материалов.. Уменьшить размеры разделов, при соблюдении необходимых требований стандартов проектирования.

В этом примере, мы уменьшаем материал стального каркаса примерно 20% в течение нескольких минут.

Посмотреть другие примеры
Посмотреть эту модель

Выбор начальных разделов

Начните с моделирования привычной структуры, сегодня мы рассмотрим модель, имеющую универсальную балку для балок, Профили из быстрорежущей стали для колонн и равноугольные профили для распорок.. Вы можете начать с любого раздела, который вам нравится., однако мы обычно рекомендуем выбрать раздел, который, по вашему мнению, будет работать. Вот модель, которую мы будем оптимизировать:

Steel Silo Structure

Модель имела сочетания нагрузок, живые/постоянные/ветровые нагрузки и уже установленные надлежащие ограничители. Мы также хотели посмотреть на первоначальное использование материалов в этой конструкции.. Мы используем Приложение "Список материалов" рассчитать количество материала, используемого в первоначальном проекте:

Обзор результатов проектирования + Установите настройки для оптимизации

Обычно полезно изначально проверить, на каком этапе находится проект, выполнив проверку проекта для модели.. В этом примере, мы будем использовать Еврокод для проверки конструкции стали, но вы можете так же легко запустить проверку конструкции для следующих:

  • Стали – МАКО, CSA, ТАК КАК, BS, ЯВЛЯЕТСЯ
  • лесоматериалы – NDS, AS1720
  • Холоднокатаная сталь – AISI, Значение по умолчанию: 1. Его можно изменить.
Steel Silo Structure using Plates

После рассмотрения результатов, мы могли видеть следующее:

  • Универсальные балки: терпели неудачу, но только немного, с коэффициентом полезности около 110%. Мы хотим оптимизировать их, чтобы они прошли успешно.
  • HSS-колонны: все проходили мимо, но очень низкая полезность (23%) поэтому мы почувствовали, что можем оптимизировать и сократить количество используемого здесь материала.
  • Крепежные элементы: все эти разделы EA не работали, с полезностью около 300%. Мы хотим найти наиболее оптимальное сечение, отвечающее проектным требованиям.

Соответственно, мы хотели запустить оптимизацию с помощью дизайнера со следующими настройками. Мы хотим спроектировать все 3 разделы, с интервалом анализа, установленным на 0 (это означает, что анализ не будет повторяться после тестирования каждого раздела.):

Обзор результатов работы дизайнера

Как только дизайнер запустится, мы получаем следующее всплывающее окно – с первого взгляда показаны выбранные оптимальные разделы:

optimizing sections

Заметка: на скриншоте выше показан самый современный пользовательский интерфейс.. Результаты получены из другой модели и не соответствуют результатам, приведенным в этом руководстве.

Дизайнер смог найти удовлетворительные результаты для всех разделов.. Вот были результаты:

  • Раздел 1 был немного увеличен, нашел работоспособное решение на 94.9% полезность
  • Раздел 2 Захват секции был значительно уменьшен, и смог найти работоспособный раздел на 88.6% полезность
  • Раздел 3 раньше терпел неудачу, и теперь переходим к более крупному разделу, но оптимизированному на 83.2%

Мы также можем просмотреть все прогоны для каждого раздела, нажав кнопку Итерации значок. Это отобразит дополнительную информацию обо всех протестированных разделах.. Например, смотрю на раздел 2 выше мы видим, что это было только раньше 22.9% использованный, и не находится в 88.6%:

Закрепление разделов, предложенных дизайнером

Как только вы будете довольны предложенными разделами, щелкнуть Зафиксировать изменения. Затем программное обеспечение повторно решит модель и повторно проверит сечения.. В нашем видео, вы увидите результаты, не соответствующие Конструктору разделов. 1. Это потому, что интервал анализа был настроен на 0 – имеется в виду результаты анализов (особенно отклонение) не обновлялся в процессе оптимизации.

Так, мы повторно запустили Дизайнер – на этот раз просто раздел 1 и с интервалом анализа, установленным на 1. После повторного внесения изменений, у нас есть полностью спроектированная модель со всеми секциями, оптимизированными в соответствии с этим стандартом проектирования.:

Design Steel Silo Structure

Теперь мы также можем просмотреть экономию средств с помощью приложения Bill of Materials, использованного на первом этапе., это показывает, что мы уменьшили структурную модель примерно на 2000 кг. – в результате почти 25% меньше материала.

Design Steel Silo Structure

Оптимизация с использованием SkyCiv Beam

Мы также можем оптимизировать отдельные балки, с помощью продукта SkyCiv Beam. В сочетании с вышеуказанным конструктором, мы можем получить быстрые и простые результаты для оптимального раздела. Мы можем сделать это в 3 простые шаги:

1. Создайте свою модель – постройте свою модель так же, как вы всегда это делаете, в данном случае мы использовали канадский раздел HSS.:

Design Steel Silo Structure using Plates

2. Обзор первоначальных результатов – запустить дизайн (согласно CSA S16 в этом примере) чтобы увидеть, где изначально находится наш дизайн. В приведенном ниже примере, раздел не работает примерно 20%:

steel silo design

3. Запустите дизайнер – запустить дизайнер под Оптимизировать с желаемыми разделами и просмотрите результаты. Самый оптимальный раздел уже будет выбран, готов принять вашу модель:

steel silo design

Вопросы-Ответы

У нас есть две рекомендации:

  1. Большие модели – Установите интервал анализа на 0 – это будет работать быстрее и давать довольно близкие результаты. тем не мение, возможно несовпадение результатов, поэтому может потребоваться второй повторный запуск раздела
  2. Меньшие модели – Установите интервал анализа на 1 Таким образом, вы получите наиболее точные результаты, поскольку мы повторно запускаем решатель для каждого сечения.
  3. Средний размер – установить интервал анализа t0 5 – это сбалансирует потребность в точности и скорости.
Коэффициент полезности рассчитывается так же, как выполняется проверка проекта.. Если результаты силы обновляются, он вернет тот же результат

Конструктор поддерживает все модули проектирования элементов в S3D., включая:

  • Стали – МАКО, CSA, ТАК КАК, BS, ЯВЛЯЕТСЯ
  • лесоматериалы – NDS, AS1720
  • Холоднокатаная сталь – AISI, Значение по умолчанию: 1. Его можно изменить.

Для SkyCiv Beam, все вышеперечисленное, кроме ветровых модулей, поддерживаются.

Связанные руководства